交通燈模擬設(shè)計(jì)說(shuō)明書

交通燈通常指由紅、黃、綠三種顏色燈組成用來(lái)指揮交通的信號(hào)燈。在我國(guó)交通法律上規(guī)定：綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許車輛通行，黃燈亮?xí)r，已越過(guò)停止線的車輛可以繼續(xù)通行；紅燈亮?xí)r，禁止車輛通行。

設(shè)計(jì)目的：

設(shè)計(jì)這款交通燈模擬系統(tǒng)可以真實(shí)直觀的反映出十字路口紅綠燈亮滅情況，有利于駕駛員學(xué)習(xí)相關(guān)的交通規(guī)則，連接上相應(yīng)的硬件設(shè)備還可以作為一款十字路口的交通燈控制系統(tǒng)。

程序特點(diǎn)：

這款交通燈模擬系統(tǒng)基于labview軟件開(kāi)發(fā)，界面全部自己設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)潔明了。在以往單純的紅綠交替變化功能上添加了倒計(jì)時(shí)功能和燈光閃爍功能，并且配備有操作板可以人為設(shè)置各路口紅綠燈的亮滅時(shí)間，現(xiàn)實(shí)中可以根據(jù)實(shí)際路況進(jìn)行有目地的調(diào)整，使交通更加通暢。

設(shè)計(jì)過(guò)程：

1.首先我先用簇來(lái)創(chuàng)建交通燈，用一個(gè)while循環(huán)配合使用層疊順序結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單的紅綠黃燈交替變化，模擬出十字路口通行狀態(tài)，東西南北方顯可以調(diào)節(jié)，但功能簡(jiǎn)單。

2.通過(guò)實(shí)際路口的觀察，確認(rèn)需要添加倒計(jì)時(shí)模塊，之后嘗試多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，均達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)。通過(guò)一個(gè)小例子想到通過(guò)數(shù)組的索引來(lái)控制簇里各控件來(lái)模擬LED燈，之后 又加上一個(gè)算法成功實(shí)現(xiàn)交通燈倒計(jì)時(shí)功能。

3.現(xiàn)實(shí)十字路口的黃燈是閃爍而不是常亮，為了能更好的模擬需要添加一個(gè)能夠使黃燈閃爍的模塊，這個(gè)模塊通過(guò)一個(gè)數(shù)除以2得到余數(shù)的1或者0來(lái)控制燈的亮滅，將循環(huán)時(shí)間縮短即可實(shí)現(xiàn)燈的閃爍。

4.在界面設(shè)計(jì)的時(shí)候畫出斑馬線，于是需要在斑馬線兩邊安裝提示燈，便將閃光模塊在此控制綠燈閃爍來(lái)提示行人通過(guò)。

5.最后設(shè)計(jì)了一個(gè)歡迎界面用來(lái)介紹一下程序名稱等。在后面板上程序調(diào)用上開(kāi)始時(shí)出現(xiàn)了沒(méi)反應(yīng)的情況，后來(lái)反復(fù)嘗試通過(guò)修改子vi節(jié)點(diǎn)設(shè)置才成功解決。

歡迎界面：

本界面自己設(shè)計(jì)的一個(gè)開(kāi)始界面，文字采用和交通燈相似的紅綠黃顏色，介紹了一些相關(guān)信息，直接“確認(rèn)進(jìn)入”即可進(jìn)入主程序界面。

歡迎后面板：

后面板采用條件結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)用子VI。（這步中的子VI通過(guò)對(duì)子vi節(jié)點(diǎn)的設(shè)置才可以在運(yùn)行中調(diào)用）

交通燈模擬界面（前面板1）：

這是程序的主體，結(jié)合實(shí)際的十字路口設(shè)計(jì)了紅綠黃燈的交替亮滅，黃燈的閃爍，路口時(shí)間倒計(jì)時(shí)和控制面板。上圖中展現(xiàn)的是南北方向允許通行，此時(shí)東西方向禁止通行時(shí)間為16s，同時(shí)斑馬線兩側(cè)的綠燈也會(huì)每隔一秒的閃爍，提示行人通行。斑馬線旁邊的倒計(jì)時(shí)LED燈用來(lái)顯示紅燈還有多久熄滅，給行車人提前的準(zhǔn)備時(shí)間。當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)完畢后首先東西方向紅燈變成綠燈，同時(shí)斑馬線兩側(cè)的綠燈停止閃爍，南北方向綠燈變?yōu)辄S燈閃爍之后變成紅燈，倒計(jì)時(shí)開(kāi)始。在界面美化方面用的是labview自帶的修飾功能自己繪圖所以有一些地方不太完善。

后面板1：

后面板用了一個(gè)while循環(huán)配合使用層疊順序結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各組紅綠燈的間歇亮滅。

下圖為南北通行過(guò)程，在層疊順序結(jié)構(gòu)里包含兩個(gè)for循環(huán)結(jié)構(gòu)，上面的for循環(huán)實(shí)現(xiàn)燈光的閃爍，下面的for循環(huán)里用了模擬LED燈的子vi。可以通過(guò)調(diào)節(jié)東西方向的紅燈點(diǎn)亮?xí)r間來(lái)控制南北通行時(shí)間。

前面板2：

這個(gè)面板是東西方向剛恢復(fù)通行的指示，黃燈會(huì)根據(jù)設(shè)定的時(shí)間（初始時(shí)為1s）閃爍不同的次數(shù)，一次間隔200ms，之后南北方向的黃燈換成紅燈禁止此方向車輛通行。

這是黃燈階段的后面板，采用了一個(gè)閃爍模塊通過(guò)面板上黃燈的時(shí)間來(lái)控制閃爍次數(shù)。通過(guò)for循環(huán)里的等待時(shí)間來(lái)控制閃爍間隔。開(kāi)始時(shí)設(shè)置的四組紅綠燈是通過(guò)簇的方式組合，這樣方便直觀，但無(wú)法對(duì)其中的元素進(jìn)行單獨(dú)控制，所以換成繁雜的直接用布爾常量直接相連樣子，將黃燈放進(jìn)for循環(huán)里進(jìn)行單獨(dú)的閃爍控制。

前面板3：

上圖是東西方向允許通行時(shí)的指示，此刻南北方向禁止通行時(shí)間是5s，倒計(jì)時(shí)完畢南北方向紅燈換為綠燈，東西方向綠燈熄滅黃燈閃爍，之后又回到上面前面板1的情況，反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)紅綠黃交通燈的點(diǎn)亮熄滅來(lái)控制十字路口的交通。

模擬LED燈子VI：

LED燈后面板：

該子vi的應(yīng)用數(shù)組常量索引的方式得到相應(yīng)數(shù)組，再將數(shù)組轉(zhuǎn)換成簇用來(lái)控制簇里指示燈的亮滅來(lái)顯示不同的數(shù)碼。這里每個(gè)簇里的指示燈都需要按一定的順序組合，然后按照數(shù)組常量里的布爾常量位置通過(guò)不同的索引值來(lái)確定不同燈的亮滅顯示不同數(shù)字。只需要在數(shù)值控件中輸入一個(gè)0--99的數(shù)字通過(guò)除以10來(lái)確定出個(gè)位十位后分別在兩個(gè)簇里顯示出來(lái)。

上圖是一個(gè)完整的倒計(jì)時(shí)模塊，通過(guò)將模擬LED燈放入一個(gè)for循環(huán)來(lái)構(gòu)成。等待1000ms確定了時(shí)間以一秒的間隔遞減。

閃爍部分后面板：

該部分主要應(yīng)用了用0和1來(lái)控制燈的亮滅，加入for循環(huán)并且控制循環(huán)時(shí)間即可實(shí)現(xiàn)燈的閃爍。首相用0除以2得到余數(shù)0通過(guò)和0比較產(chǎn)生“真”來(lái)控制等亮，之后加1除以2的余數(shù)1比較后產(chǎn)生“假”控制燈熄滅一直這樣循環(huán)即可使燈閃爍。

設(shè)計(jì)心得：

通過(guò)本次自己親自設(shè)計(jì)并獨(dú)立完成交通燈模擬系統(tǒng)，我學(xué)到了很多。

1.做一件事情的時(shí)候要對(duì)它進(jìn)行了解，我在設(shè)計(jì)期間仔細(xì)觀察了石家莊十字路口紅綠黃燈的交替變化，發(fā)現(xiàn)其中規(guī)律，才能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行模擬，在斑馬線兩側(cè)綠燈設(shè)計(jì)上是自己的小改動(dòng)。

2.加強(qiáng)了自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，開(kāi)始的時(shí)候認(rèn)為比較簡(jiǎn)單，但真正開(kāi)始后在各部分設(shè)計(jì)上才發(fā)現(xiàn)很多預(yù)期之外的問(wèn)題，通過(guò)上網(wǎng)查閱資料，經(jīng)過(guò)不斷嘗試后才得以解決。

3.鍛煉了自己的優(yōu)良品質(zhì)，以后在最事情上要有耐心，有細(xì)心，遇到困難后不灰心，這樣才可以真正實(shí)現(xiàn)自我。

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倒計(jì)時(shí)紅綠燈.doc (1.1 MB, 下載次數(shù): 145)